Made available in DSpace on 2016-08-17T18:39:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6222.pdf: 2879821 bytes, checksum: 010a3c6abf3b0c6f2ec81ebf9ff59ef0 (MD5) Previous issue date: 2014-08-21 / Universidade Federal de Sao Carlos / Aging causes changes in several human subsystems such as the cardiovascular and immune systems. The objective of this study was to evaluate the relationship between baroreflex function through linear algorithm (cross-spectral analysis) and proinflammatory cytokines in the aging process and also assess the baroreflex sensitivity, TNF-α, IL-6 and hsCRP in different ages and in the aging process. One hundred and ten apparently healthy subjects divided into 5 groups with 22 individuals each, according to age were evaluated: 21-30 years, 30-40 years, 40-50 years, 50-60 years, 60-70 years. The experimental protocol consisted of a blood samples collection for analysis of inflammatory markers and in the same day were collected ECG, blood pressure and respiratory movements for 15 minutes in the supine position and in standing position, after the active postural change for 15 minutes. For the analysis of baroreflex sensitivity cross spectral analysis (coherence, phase and gain) was used and ELISA method for analysis of TNF-α and IL-6 was used. Data were analyzed using analysis of variance one-way ANOVA test with Tukey test post-hoc or Kruskal-Wallis oneway ANOVA with Dunn's post-hoc according to the normality of the data and the Spearman correlation test. The level of significance for the tests was 5%. The main results were: 1) reduced baroreflex sensitivity during the aging process; 2) increased levels of inflammatory markers in the aging process; 3) negative correlation between IL-6 and BF gain and phase; 4) negative relationship between hsCRP and coherence, phase and gain in BF. It can be concluded that the human natural aging causes a loss of baroreflex sensitivity and increased serum levels of inflammatory markers studied, although the decrease in baroreflex sensitivity as function of the decreasing of vagal autonomic function occurred in the 41-50 age range, and only in the next age was observed changes in inflammatory markers. / O envelhecimento causa alterações em diversos subsistemas humanos como o cardiovascular e imunológico. O objetivo deste trabalho foi avaliar a relação entre a função barorreflexa, por meio de algoritmo linear (análise espectral cruzada) e citocinas próinflamatórias no processo de envelhecimento e ainda, avaliar a sensibilidade barorreflexa, IL- 6, TNF-α e PCRus em diversas faixas etárias e no processo de envelhecimento. Foram avaliados 110 indivíduos aparentemente saudáveis divididos em 5 grupos com 22 indivíduos cada, de acordo com a faixa etária: 21-30 anos, 30-40 anos, 40-50 anos, 50-60 anos, 60-70 anos. O protocolo experimental consistiu em uma coleta de amostras de sangue para a análise dos marcadores inflamatórios e no mesmo dia foram coletados o eletrocardiograma (ECG), a pressão arterial de pulso e a respiração por 15 minutos na postura supina, logo após foi realizada a mudança postural ativa de supino para ortostatismo, permanecendo 15 minutos nesta posição a coleta de sangue. Para a análise da sensibilidade barorreflexa foi utilizada a analise espectral cruzada e o método ELISA para análise das citocinas TNF-α e IL-6. Os dados foram analisados por meio do teste de análise de variância ANOVA one-way com posthoc de Tukey ou Kruskal-Wallis ANOVA one-way com post-hoc de Dunn s de acordo com a normalidade dos dados e teste de Correlação de Spearman. O nível de significância estabelecido para os testes foi de 5%. Os principais resultados foram: 1) redução da sensibilidade barorreflexa durante o processo de envelhecimento; 2) aumento dos níveis dos marcadores inflamatórios no processo de envelhecimento; 3) relação negativa entre a IL-6 e fase e ganho em BF; 4) relação negativa entre PCRus e coerência, fase e ganho em BF. Podese concluir que o envelhecimento natural humano causa a redução da sensibilidade barorreflexa e aumento dos níveis séricos dos marcadores inflamatórios estudados, ainda a diminuição da sensibilidade barorreflexa em consequência da diminuição da função autonômica vagal correu na faixa etária 41-50 e somente na faixa etária seguinte foi observada alterações nos marcadores inflamatórios.

Este trabalho apresenta um estudo comparativo entre análises no domínio do tempo e análises espectrais, como forma de sugerir uma abordagem alternativa para o projeto de pontes de seção celular submetidas à ação de terremotos. Com esse propósito, desenvolveu-se um programa em linguagem JAVA para a geração de sismos artificiais, usando como base o Eurocode 8. A saída do programa foi utilizada para o desenvolvimento de um estudo de caso, que consiste em uma modelagem simplificada no software ADINA, de um vão de 21 m da Ponte Alverca, em Portugal. Após a extração e comparação de resultados dos dois métodos, é possível perceber que o método alternativo proposto - no domínio do tempo, que consiste na aplicação de acelerogramas artificiais ao modelo - possui resultados bastante coerentes com a análise espectral, além de ser mais recomendado se efeitos geométricos ou fisicamente não lineares forem considerados na modelagem. / This work presents a comparative study between time-domain analysis and spectral analysis, as a way of suggesting an alternative approach for treating cell section bridges subjected to earthquakes. To reach this goal, it was developed a program in JAVA language for the artificial earthquakes generation, using the Eurocode 8 as a basis. The program output was used for a case study that consists in a simplified modeling using ADINA software, of a twenty-one-meter-long span of Alverca Bridge, in Portugal. After the results extraction of both methods, it is possible to notice that the alternative method - in the time-domain, which consists of the application of artificial accelerograms to the model - has fairly consistent results with spectral analysis, not to mention that it is the most suitable one, in case geometrical or physical non-linearities are considered in the modelling.

Sob o regime de metas de inflação cabe à autoridade monetária balisar seus instrumentos de política de forma a manter a estabilidade do nível geral de preços. Neste aspecto, pelo caráter volátil dos índices de inflação cheia os bancos centrais de todo o mundo utilizam o conceito de núcleo da inflação para tentar capturar com maior acurácia a tendência subjacente da taxa de inflação. Muitas vezes os índices de preços ao consumidor estão altamente sujeitos a volatilidades decorrentes de fatores temporários e muitas vezes localizados. E já que o objetivo da autoridade monetária está em zelar pela estabilidade \"real\" (ou de fato) do nível geral de preços, mudanças temporárias ou localizadas não afetam as taxas de inflação no longo prazo e, consequentemente, não cabe à autoridade monetária responder a tais mudanças, pois isso poderia gerar uma volatilidade desnecessária à política monetária com consequência sobre as flutuações da atividade econômica no período. Dessa forma, Bancos Centrais do mundo inteiro fazem uso de núcleos de inflação. Este trabalho aplica uma nova metodologia de cálculo de núcleo para a inflação brasileira, utilizando o modelo de fatores dinâmicos generalizados. Esta abordagem permite diferenciar fatores localizados (idiossincráticos) dos choques comuns (generalizados) em um grande conjunto de dados. Usamos o IPCA em seu nível mais desagregado e geramos o choque comum entre este conjunto. E a este choque chamamos de núcleo da inflação. Sua eficiência em termos de antecedência à inflação cheia no curto prazo foi testada por meio de uma cointegração, VEC, tais resultados foram comparados com o desempenho do núcleo por Exclusão, mostrando uma maior eficiência do núcleo aqui encontrado. / Under the inflation target system lies to the monetary authority the evaluation of the best tools to keep general price stability. In this context, due to the volatile character of the inflation, central banks around the world use the concept of the inflation core in attempt to capture in a more accurately way the prices trends. Several times, consumer prices indexes are subjected to very volatile prices, due to temporary or localized factors. As the vigilance of the monetary authority relies on the real stability of the general prices level, temporary or localized changes doesn\'t affect the inflation indexes in the long run and, therefore, it\'s not an issue to the central bank to respond to this variations, this could indeed create an unnecessary volatility to the monetary politics with consequences to the economic activity in the period. This way, central banks around the world calculate and use inflation core. This paper applies a new methodology to calculate the inflation core to the Brazilian inflation, using the generalized dynamic factor model. With this approach it\'s possible to differentiate the localized factors from the common (generalized) shocks in a great data set. We use IPCA on its more disaggregated level and create a common shock in the data set, and we name this shock the inflation core. We test the advance of this core to the inflation in the short run using a VEC, and compare with the results of the Exclusion core, we show that your core by using dynamic factor model is more effcient then Exclusion core.

A monitoração do processo de fermentação alcoólica para a obtenção de etanol é um tema de grande interesse pelo fato deste ser utilizado como fonte sustentavel de energia na indústria. Os processo de monitoração convencionalmente utilizados na indústria são dispendiosos, baseados em medições supervisionadas de densidade e estimativas de parâmetros químicos mediante procedimentos offline. O uso de técnicas de monitoração não invasivas baseadas em ultra-som vem sendo desenvolvidas para esse fim, fazendo uso de estimativas de parâmetros clássicos como a velocidade de propagação acústica e a atenuação. No entanto, a evolução do processo fermentativo não é bem descrita por esses parâmetros. Devido a isso, o presente trabalho propõe um sistema híbrido de processamento de sinais de ultra-som que utiliza um conglomerado de parâmetros para uma caracterização mais eficiente do processo fermentativo. O sistema incorpora procedimentos computacionais para a detecção, caracterização e classificação das fases do mosto em fermentação, visto como uma suspensão sólido-líquido (fase dispersa e contínua). Esses procedimentos foram baseadas em estimativas de estacionariedade dos sinais de retroespalhamento de ultra-som ( teste de hipotese não paramétrico - Teste de Run), ajuste de curvas sobre a largura de banda espectral (técnica de curve fitting), assim como a extração de atributos espectrais tais como : frequência central, largura de banda e valores de amplitude da componente fundamental, entre outros, além de parâmetros ultra-sônicos como o coeficiente de atenuação (slope) e o coeficiente integrado de retro-espalhamento (IBC). Para a classificação foi utilizado o algoritmo K-means. Os resultados obtidos mostraram a viabilidade na caracterização multiparamétrica não invasiva do fluido em fermentação, permitindo a identificação das principais fases do processo fermentativo. O trabalho contribui com uma metodología alternativa para a avaliação da cinética do crescimento microbiano como indicador da evolução da fermentação alcoólica. / Monitoring of alcoholic fermentation process for the ethanol production is a topic of great interest because it can be used as a sustainable energy source in the industry. The monitoring process conventionally used in industry are expensive, based on supervised measurements of density and parameter estimates by chemical offline procedures. The use of noninvasive monitoring techniques based on ultrasound are being developed for this purpose, using estimates of classical parameters as the acoustic propagation velocity and attenuation. However, the time evolution of the fermentation process is not well described by these parameters. For this reason, this study proposes a hybrid system of ultrasound signal processing that uses a conglomerate of parameters aiming a more efficient characterization about the fermentation process. The system incorporates computational procedures for the detection, characterization and classification of the fermentation must phases, seen as a solid-liquid suspension (dispersed and continuous phases). These procedures were based on estimates of stationarity for ultrasound backscattered signals (non-parametric statistical test - Run Test), curve fitting on the spectral bandwidth, as well as spectral attributes extraction such as center frequency, bandwidth and energy values of the fundamental frequency and so on, plus ultrasonic parameters as the attenuation coefficient (slope) and the integrated back-scattering coefficient (IBC). For classification we used the k-means algorithm. The results showed the feasibility for the multiparametric noninvasive characterization of fluid in fermentation, identifying the main stages of the fermentation process. This work contributes with an alternative methodology to evaluate the kinetics of microbial growth as an indicator of the alcoholic fermentation evolution.

Orientadores: Osvaldir Pereira Taranto, Virginia Aparecida Silva Moris / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-10T18:40:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_NadiaElizaCorrea_M.pdf: 3103834 bytes, checksum: fb203b4d1396353b5e15847051d51028 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O recobrimento de partículas em leito de jorro tem se mostrado bastante promissor, tendo em vista o seu potencial de aplicações em diversos produtos como comprimidos, cosméticos, sementes, fertilizantes. A maioria dos trabalhos reportados na literatura são baseados em observações visuais, em colunas construídas com material transparente, operados a pressão e temperatura ambiente. Porém, o reconhecimento visual dos regimes de escoamento não é possível em escala industrial ou com altas pressões. Logo, o objetivo desse trabalho foi identificar modificações ocorridas durante o processo de recobrimento de partículas em leito de jorro, pela comparação de observações visuais em conjunto com os espectros de potência obtidos a partir da aquisição de dados de queda de pressão em tempo real, utilizando a técnica FFT (Fast Fourier Transform). Para este estudo foram utilizadas partículas de diferentes formas, ABS e poliestireno, com diâmetro médio de 3,03 mm e 3,81 mm, respectivamente, e suspensão polimérica a base de Eudragitâ. O recobrimento foi realizado em um leito de jorro cone cilíndrico, confeccionado em acrílico com as seguintes dimensões: H = 70 cm, Dc = 14,3 cm, Di = 4 cm e ? = 60°, as condições operacionais foram pré-fixadas para cada partícula baseadas em ensaios preliminares. As flutuações da queda de pressão foram determinadas utilizando o software LabView 7.1, a uma taxa de amostragem de 400 Hz. Os resultados permitiram identificar durante o recobrimento a redução na taxa de circulação de partículas, zonas mortas e até ¿completo¿ colapso do leito, tanto por variações fluidodinâmicas visualmente observadas no leito, quanto por alteração espectral on line durante os experimentos de recobrimento. No futuro essa identificação pode ser útil como ferramenta no desenvolvimento de um sistema de controle ao processo de recobrimento / Abstract: The coating of particles in spouted has shown sufficiently promising, in view of its potential of applications in several products such as tablets, cosmetics, seeds, fertilizers. However, the works reported in literature had been predominantly based on visual observations, through columns constructed with transparent material, operated the pressure and ambient temperature. Furthermore, the visual recognition of flow regimes is not possible in industrial scale or with high pressures. Soon, the aim of this work was to identify modifications accured during the coating of particle in spouted bed, the comparison of the visual behavior with the power spectrum gotten from the acquisition of data of pressure drop in real time, using technique FFT (Fast Fourier Transform). For this study had been used particles of ABS and polystyrene, with average diameter of 3,03 mm and 3.81 mm, respectively, and aqueous polymeric suspension the base of Eudragitâ. The coating was carried through in a conical-cylindrical spouted bed, confectioned in acrylic with the following dimensions: H = 70 cm, Dc = 14,3 cm, Di = 4 cm and ? = 60°, the operational conditions had been fixed for each particle based in preliminary assays. The fluctuations of the drop pressure had been acquired using software LabView 7.1, to a rate of sampling of 400 Hz. The results had allowed to identify during the coating the reduction in the circulation rate of particle, zones deceased and until complete collapse of the spouted bed, as much for fluid-dynamics variations visually observed in the spouted bed, how much for spectral alteration during the coating experiments. In the future this identification can be useful development a control process tool / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Made available in DSpace on 2016-04-18T21:39:47Z (GMT). No. of bitstreams: 4 Daniela Mitie Kato1.pdf: 3074727 bytes, checksum: 838e46df28bd97be8c86b966efbdb36b (MD5) Daniela Mitie Kato2.pdf: 1644798 bytes, checksum: 9fab5a871347c336126e7f1eebb46dd2 (MD5) Daniela Mitie Kato3.pdf: 1390068 bytes, checksum: a71d113839f5bb7d740a9d8ddd7deda0 (MD5) Daniela Mitie Kato4.pdf: 3042893 bytes, checksum: 9c6b7834f6fd7ff78c42d7435ef034b7 (MD5) Previous issue date: 2008-06-26 / Fundo Mackenzie de Pesquisa / In this work, we investigate characteristics of the Power Spectral Density (PSD) of chaotic signals generated by one-dimensional maps. Usually, these signals are mentioned as having broadband and impulsive Autocorrelation Sequence (ACS). In this work, we verify that chaotic signals can be narrowband or broadband, with their power concentrated in the high or low frequencies. For a particular piecewise linear family of maps, we analytically evaluate the influence of the Lyapunov exponent on the ACS and on the PSD. We relate essential bandwidth to this exponent and to the parameter that defines a map in the family. We also consider the Manneville family of maps. In this case, the analysis is performed via computational simulations, interpreting the signals as sample-functions of a stochastic process. We relate the essential bandwidth to the Lyapunov exponent and to the family's parameter. We also relate this parameter to the return time of the intermittences. From the Telecommunication Engineering point of view, the results are relevant because they allow the emergence of new ideas for applications of chaotic signal in digital communication. / Neste trabalho investiga-se características da Densidade Espectral de Potência (DEP) de sinais caóticos gerados por mapas unidimensionais. Usualmente, refere-se aos sinais caóticos como sendo sinais banda larga e com Seqüência de Autocorrelação (SAC) na forma impulsiva. Verifica-se aqui que estes sinais podem ser banda estreita ou banda larga, com sua potência concentrada nas altas ou nas baixas freqüências. Para uma particular família de mapas lineares por partes, a influência do expoente de Lyapunov na SAC e na DEP é avaliada analiticamente. Relaciona-se a banda essencial dos sinais a este expoente e ao parâmetro que define um mapa da família. Considera-se também a família de mapas de Manneville, para a qual a análise é realizada por meio de simulações computacionais, interpretando os sinais gerados como funções-amostras de um processo estocástico. Relaciona-se a banda essencial ao expoente de Lyapunov e ao parâmetro da família e relaciona-se também este parâmetro ao tempo de retorno das intermitências. Do ponto de vista da Engenharia de Telecomunicações, os resultados obtidos são relevantes, pois possibilitam o surgimento de novas idéias de aplicações de sinais caóticos em sistemas de comunicação digital.

Esta dissertação apresenta o método de análise espectral de ondas superficiais (SASW) para a obtenção das variações do módulo cisalhante (Gmáx) com a profundidade, no domínio das deformações muito pequenas (abaixo de 0,001%). O SASW é um método sísmico in situ, não destrutivo, baseado na geração e detecção de ondas Rayleigh e na natureza dispersiva desta onda. Pela aplicação de um impacto na superfície do solo e detecção da onda em vários pontos, através de dois receptores, é construída uma curva de dispersão (velocidade de fase versus comprimento de onda). Esta curva de dispersão é, então, invertida. A inversão é um processo analítico para a reconstrução do perfil de velocidade de onda de cisalhamento (VS), partindo-se da curva de dispersão experimental de campo. O módulo de cisalhamento máximo de cada camada é facilmente obtido a partir do perfil de VS. No conteúdo teórico da dissertação discutem-se propriedades dinâmicas dos solos e descrevem-se as equações que dominam a propagação das ondas elásticas, tanto em meios homogêneos como em meios estratificados. A metodologia desenvolvida para a obtenção das curvas de dispersão, através da realização de ensaios SASW, apresenta os resultados obtidos em ensaios realizados na Cidade Universitária em São Paulo, sendo esses resultados comparados com estimativas feitas a partir de correlações baseadas em ensaios SPT existentes. Essas comparações permitem concluir que a metodologia SASW é uma boa alternativa para a determinação do perfil de rigidez (Gmáx) do solo, concordando com o nível de deformação envolvido nos ensaios. São desenvolvidos estudos de sensibilidade do método para verificar a influência na mudança dos parâmetros assumidos (peso específico, coeficiente de Poisson e espessuras das camadas) no processo de redução de dados (inversão) sobre o perfil final de VS, concluindo-se que o parâmetro que apresenta maior influência é o coeficiente de Poisson. / This dissertation presents the spectral-analysis-of-surface-waves (SASW) method as a tool for obtaining the variations in the modulus shear (Gmax) with depth in the field of very small strains (below 0,001%). The SASW method is a nondestructive in situ seismic method, based on the generation and measurement of Rayleigh wave and on its dispersive characteristic nature. Throughout the implementation of an impact on the soil surface and the detection of the wave at various points by two receptors a dispersion curve is constructed (phase velocity versus wave-length). This dispersion curve is then inverted. Inversion is an analytical process for reconstructing the shear wave velocity profile from the experimental field. The shear modulus of each layer is readily obtained from the shear wave velocity profile. The theoretical content of the dissertation presents dynamic properties of the soils and is described in the equations that dominate the propagation of elastic waves, both in homogeneous media and in stratified media. The methodology developed to obtain the dispersion curves through the implementation of SASW test is defined, and results from tests carried out at the University Campus in São Paulo are presented and compared with values obtained from correlations based on SPT tests. These comparisons indicate that the SASW method is a good alternative to determine the profile of stiffness (Gmax) of the soil, agreeing with the level of deformation involved in the tests. Studies on the methods sensitivity are developed to verify the influence on the changing of the parameters given (natural unit weight, Poisson coefficient and thickness of layers) in reduction of data (inversion) on the final profile of VS. The conclusion is that the Poisson coefficient is the parameter with greater influence.

Orientadores: Alexandre Campane Vidal, Emilson Pereira Leite / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica e Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-19T10:26:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Honorio_BrunoCesarZanardo_M.pdf: 2919796 bytes, checksum: 69dad1cb91b548f053e48d33bcef6274 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Perfis geofísicos de poços são importantes fontes de informação para o estudo de rochas em subsuperfície, sendo comumente utilizados na caracterização de reservatórios de petróleo. É sabido que os sinais obtidos como respostas do meio geológico contêm ruídos que podem afetar a interpretação do objeto estudado e que a transformada wavelet (WT) é melhor adaptada que a transformada de Fourier (FT) para a análise de sinais não-estacionários, como aqueles obtidos da perfilagem geofísica. Por outro lado, existem diversos parâmetros que devem ser considerados quando se trabalha com a WT, tais como a escolha da função wavelet base (wavelet mãe), o nível de decomposição, assim como a função e as regras que "controlam" como e quais coeficientes serão utilizados para reconstrução do sinal. Este estudo analisa o processo de atenuação de ruídos em perfis geofísicos de poços através da transformada wavelet ortogonal. Numa primeira abordagem, foi estudado o processo de atenuação em sinais sintéticos e então, foi estudado o processo em perfis geofísicos reais. Uma vez que os dados de perfis de poços são geralmente utilizados para a classificação de litologias, foi proposto um método associado com o algoritmo de classificação K-Vizinhos Mais Próximos (KNN) para investigar como as diferentes combinações dos parâmetros afetam os sinais de saída e o seu desempenho na classificação litológica, tornando assim um processo conduzido pelos dados. Foi investigada as funções de thresholding tradicionalmente empregadas (hard e soft threshold) bem como uma recente abordagem (customized threshold), sendo esta a que proporcionou melhores resultados. O potencial da transformada wavelet como ferramenta para auxiliar na interpretação geológica é evidenciado pela identificação de importantes características geológicas, como regiões de cimentação carbonática e a determinação de ciclos sedimentares, do Campo de Namorado, Bacia de Campos, Brasil / Abstract: Geophysical well logs are an important tool for the characterization of subsurface rocks, being commonly used in the study of reservoir geology. It is well known that signals obtained as responses from geological media contain noise that can affect their interpretation, and that wavelet transform (WT) is more suitable than the Fourier transform (FT) to denoise non-stationary signals, as the ones obtained from well logs. On the other hand, there are several parameters that must be considered when working with the WT, such as the wavelet basis function choice (mother wavelet), the decomposition level and also the function and rules that "control" which and how the coefficients will be used for signal reconstruction. This study analyzes the process of denoising geophysical well log data by orthogonal wavelet transform. In a first approach, it was studied the denoising process in synthetic signals and then, the process in real geophysical well logs. Since the well log data are usually used in lithology classification, we propose a method associated with the K-Nearest Neighbor (KNN) classification algorithm to investigate how different combinations of parameters affect the output signals and its performance in the lithological classification, thus making a data driven process. It was evaluated the thresholding function traditionally used (hard e soft threshold) as well a recent approach (customized threshold), this being the one that provided better results. The potential of the wavelet transform as a tool to aid geological interpretation is evidenced by the identification of important geological features, such as regions of carbonate cementation and determination of sedimentary cycles of the Namorado Field, Campos Basin, Brazil / Mestrado / Reservatórios e Gestão / Mestre em Ciências e Engenharia de Petróleo

Orientador: Osvaldir Pereira Taranto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T03:26:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Butzge_JoseJunior_M.pdf: 8667182 bytes, checksum: 5a5c900220efaa8c05f446d1c6942d84 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A técnica do leito de jorro têm sido utilizada em diversos processos industriais e com maior ênfase nos setores químico, alimentício e farmacêutico, visto que apresenta como principais vantagens excelentes taxas de transferência de calor e massa. Contudo, tais características estão diretamente condicionadas à manutenção do regime de jorro estável, sendo, portanto, um ponto crítico de controle e objetivo operacional que deve ser satisfeito. Em geral, as condições operacionais executadas durante a secagem de pastas em leito de jorro produzem uma atmosfera interna com elevado conteúdo de umidade devido à aspersão de líquidos, promovendo notória dificuldade de operação e manutenção do regime fluidodinâmico desejado neste tipo de processo. Uma forma de superar os problemas efetivos associados à dificuldade de manutenção do regime de jorro estável é através da engenharia de controle e automação de processos. Dentro deste contexto e objetivando a manutenção do regime dinâmico estável durante o processo de umedecimento de inertes em leito de jorro, utilizou-se a metodologia de análise espectral dos sinais de flutuação de queda de pressão no leito para estudar o comportamento dos regimes fluidodinâmicos e implementar uma estratégia de monitoramento e controle do processo. Como partículas inertes foram utilizadas microesferas de vidro, enquanto o umedecimento do leito foi por meio de água destilada. Ensaios em leito seco em malha aberta permitiram identificar os regimes de jorro estável, jorro interno, leito fixo e o instante de transição entre os regimes a partir das variáveis monitoradas, frequência e amplitude espectral dominante e desvio padrão da flutuação de pressão. A frequência dominante demonstrou ser a variável mais adequada para monitorar e controlar o processo. Ensaios em leito úmido em malha aberta tiveram o intuito de avaliar o comportamento da frequência dominante durante condições de instabilidade e definir o setpoint range do controlador para o regime de jorro estável (7,8 a 8,4 Hz). A última etapa deste trabalho consistiu na implementação das malhas de controle. A utilização de controladores PI e PID permitiu desenvolver diferentes malhas de controle atuantes na vazão de ar de jorro e na vazão de atomização (variáveis manipuladas) a partir de uma única variável controlada (frequência espectral dominante). Os resultados demonstram que o regime dinâmico de jorro estável pode ser monitorado através da análise espectral dos sinais de flutuação de pressão, e controlado utilizando simplesmente controladores convencionais PID. A metodologia utilizada neste trabalho demonstra grande potencial de aplicação em processos de secagem de pastas reais, uma vez que a análise espectral das flutuações de pressão é baseada em medições simples, versáteis, robustas, em tempo real e de forma não intrusiva ao processo, enquanto que os controladores convencionais (PID) são de fácil aplicação e conseguiram neste trabalho, dentro das faixas estudadas, controlar o regime de jorro estável evitando instabilidades fluidodinâmicas / Abstract: The spouted bed dryers have been widely used in many industrial processes, especially in chemical, food and pharmaceutical industries, since its main advantages are high rates of heat and mass transfer. However, such characteristics are related on the maintenance of stable spout regime, therefore, beyond a critical control point and an operational objective that must be done. Usually, the moisture content during the drying of pastes in spouted bed is high due to the liquid atomization. Thus, the operational and maintenance of the desired fluid dynamic regime in this process is difficult. One way to overcome these problems is through the control engineering and process automation. In this context, and aiming to maintain the dynamic regime stable during the wetting in the spouted bed, we used the method of spectral analysis of pressure fluctuation signals for studying the behavior of fluid dynamic regimes and implement a strategy monitoring and control process. Glass beads were used as inert particles and distilled water was the atomize liquid. The open loop experiments in a dry bed allowed the identification of stable spout, internal spout and fixed bed and the moment of transition between the regimes from the monitored variables, dominant frequency, amplitude and standard deviation of pressure fluctuation. The dominant frequency was the most appropriate variable to monitor and control the process. The open loop experiments in a wet bed allowed to evaluate the behavior of the dominant frequency during unstable conditions and set the controller setpoint range for the system of stable spout (7.8 and 8.4 Hz). The last stage of this work consisted in the implementation of control loops, tuning controllers and closed loop tests. The use of PID controllers allowed the development of different control loops operating in the air flow rate and flow of pulp to be dried (manipulated variables) from a single controlled variable (spectral dominant frequency), demonstrating that stable dynamic regime can as well as monitored by spectral analysis of the pressure fluctuation signal to be maintained and controlled through the use of conventional controllers. The methodology used in this study demonstrates good potential for application for drying real slurries, because spectral fluctuations of the pressure measurement is based on simple, versatile, non-intrusive and with a real time, while conventional controllers (PID) are easy to apply and, in this work, controlled the stable spout regime in the range studied, avoiding fluid dynamics instabilities / Mestrado / Engenharia de Processos / Mestre em Engenharia Química

Many techniques have been developed to analyze time series. Spectral analysis and cycle regression analysis represent two such techniques. This study combines these two powerful tools to produce two new algorithms; the spectral algorithm and the one-pass algorithm. This research encompasses four objectives. The first objective is to link spectral analysis with cycle regression analysis to determine an initial estimate of the sinusoidal period. The second objective is to determine the best spectral window and truncation point combination to use with cycle regression for the initial estimate of the sinusoidal period. The third is to determine whether the new spectral algorithm performs better than the old T-value algorithm in estimating sinusoidal parameters. The fourth objective is to determine whether the one-pass algorithm can be used to estimate all significant harmonics simultaneously.